2022年中考数学必刷真题考点分类专练(全国通用) 专题19图形的平移翻折对称(共30题)【原卷版+解析】
展开1.(2022•湖州)如图,将△ABC沿BC方向平移1cm得到对应的△A'B'C'.若B'C=2cm,则BC′的长是( )
A.2cmB.3cmC.4cmD.5cm
2.(2022•怀化)如图,△ABC沿BC方向平移后的像为△DEF,已知BC=5,EC=2,则平移的距离是( )
A.1B.2C.3D.4
3.(2022•嘉兴)“方胜”是中国古代妇女的一种发饰,其图案由两个全等正方形相叠组成,寓意是同心吉祥.如图,将边长为2cm的正方形ABCD沿对角线BD方向平移1cm得到正方形A′B′C′D′,形成一个“方胜”图案,则点D,B′之间的距离为( )
A.1cmB.2cmC.(﹣1)cmD.(2﹣1)cm
4.(2022•河北)如图,将△ABC折叠,使AC边落在AB边上,展开后得到折痕l,则l是△ABC的( )
A.中线B.中位线C.高线D.角平分线
5.(2022•天津)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
6.(2022•孝感)下列图形中,对称轴条数最多的是( )
A.等边三角形B.矩形C.正方形D.圆
7.(2022•眉山)下列英文字母为轴对称图形的是( )
A.WB.LC.SD.Q
8.(2022•邵阳)下列四种图形中,对称轴条数最多的是( )
A.等边三角形B.圆C.长方形D.正方形
9.(2022•台州)如图是战机在空中展示的轴对称队形.以飞机B,C所在直线为x轴、队形的对称轴为y轴,建立平面直角坐标系.若飞机E的坐标为(40,a),则飞机D的坐标为( )
A.(40,﹣a)B.(﹣40,a)C.(﹣40,﹣a)D.(a,﹣40)
10.(2022•武汉)现实世界中,对称现象无处不在,中国的方块字中有些也具有对称性.下列汉字是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
11.(2022•乐山)如下字体的四个汉字中,是轴对称图形的是( )
A.B.
C.D.
12.(2022•新疆)在平面直角坐标系中,点A(2,1)与点B关于x轴对称,则点B的坐标是( )
A.(2,﹣1)B.(﹣2,1)C.(﹣2,﹣1)D.(2,1)
13.(2022•泰安)下列图形:
其中轴对称图形的个数是( )
A.4B.3C.2D.1
14.(2022•湖州)如图,已知BD是矩形ABCD的对角线,AB=6,BC=8,点E,F分别在边AD,BC上,连结BE,DF.将△ABE沿BE翻折,将△DCF沿DF翻折,若翻折后,点A,C分别落在对角线BD上的点G,H处,连结GF.则下列结论不正确的是( )
A.BD=10B.HG=2C.EG∥FHD.GF⊥BC
15.(2022•连云港)下列图案中,是轴对称图形的是( )
A.B.
C.D.
16.(2022•台湾)如图1为一张正三角形纸片ABC,其中D点在AB上,E点在BC上.今以DE为折线将B点往右折后,BD、BE分别与AC相交于F点、G点,如图2所示.若AD=10,AF=16,DF=14,BF=8,则CG的长度为多少?( )
A.7B.8C.9D.10
二.填空题(共12小题)
17.(2022•台州)如图,△ABC的边BC长为4cm.将△ABC平移2cm得到△A'B'C',且BB'⊥BC,则阴影部分的面积为 cm2.
18.(2022•十堰)如图,扇形AOB中,∠AOB=90°,OA=2,点C为OB上一点,将扇形AOB沿AC折叠,使点B的对应点B'落在射线AO上,则图中阴影部分的面积为 .
19.(2022•娄底)菱形ABCD的边长为2,∠ABC=45°,点P、Q分别是BC、BD上的动点,CQ+PQ的最小值为 .
20.(2022•眉山)如图,点P为矩形ABCD的对角线AC上一动点,点E为BC的中点,连接PE,PB,若AB=4,BC=4,则PE+PB的最小值为 .
21.(2022•台州)如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=6.折叠该菱形,使点A落在边BC上的点M处,折痕分别与边AB,AD交于点E,F.当点M与点B重合时,EF的长为 ;当点M的位置变化时,DF长的最大值为 .
22.(2022•扬州)“做数学”可以帮助我们积累数学活动经验.如图,已知三角形纸片ABC,第1次折叠使点B落在BC边上的点B′处,折痕AD交BC于点D;第2次折叠使点A落在点D处,折痕MN交AB′于点P.若BC=12,则MP+MN= .
23.(2022•泰安)如图,四边形ABCD为正方形,点E是BC的中点,将正方形ABCD沿AE折叠,得到点B的对应点为点F,延长EF交线段DC于点P,若AB=6,则DP的长度为 .
24.(2022•舟山)如图,在扇形AOB中,点C,D在上,将沿弦CD折叠后恰好与OA,OB相切于点E,F.已知∠AOB=120°,OA=6,则的度数为 ,折痕CD的长为 .
25.(2022•滨州)如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=10.若点E是边AD上的一个动点,过点E作EF⊥AC且分别交对角线AC、直线BC于点O、F,则在点E移动的过程中,AF+FE+EC的最小值为 .
26.(2022•德阳)如图,直角三角形ABC纸片中,∠ACB=90°,点D是AB边上的中点,连结CD,将△ACD沿CD折叠,点A落在点E处,此时恰好有CE⊥AB.若CB=1,那么CE= .
27.(2022•成都)如图,在菱形ABCD中,过点D作DE⊥CD交对角线AC于点E,连接BE,点P是线段BE上一动点,作P关于直线DE的对称点P',点Q是AC上一动点,连接P'Q,DQ.若AE=14,CE=18,则DQ﹣P'Q的最大值为 .
28.(2022•自贡)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=2,G是AD的中点,线段EF在边AB上左右滑动,若EF=1,则GE+CF的最小值为 .
三.解答题(共2小题)
29.(2022•陕西)如图,△ABC的顶点坐标分别为A(﹣2,3),B(﹣3,0),C(﹣1,﹣1).将△ABC平移后得到△A'B'C',且点A的对应点是A'(2,3),点B、C的对应点分别是B'、C'.
(1)点A、A'之间的距离是 ;
(2)请在图中画出△A'B'C'.
30.(2022•连云港)如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到点E,使DE=AD,且BE⊥DC.
(1)求证:四边形DBCE为菱形;
(2)若△DBC是边长为2的等边三角形,点P、M、N分别在线段BE、BC、CE上运动,求PM+PN的最小值.
备战2023年中考数学必刷真题考点分类专练(全国通用)
专题19图形的平移翻折对称(30题)
一.选择题(共16小题)
1.(2022•湖州)如图,将△ABC沿BC方向平移1cm得到对应的△A'B'C'.若B'C=2cm,则BC′的长是( )
A.2cmB.3cmC.4cmD.5cm
【分析】根据平移的性质得到BB′=CC′=1cm,即可得到BC′=BB′+B′C+CC′的长.
【解析】∵将△ABC沿BC方向平移1cm得到对应的△A'B'C',
∴BB′=CC′=1(cm),
∵B'C=2(cm),
∴BC′=BB′+B′C+CC′=1+2+1=4(cm),
故选:C.
2.(2022•怀化)如图,△ABC沿BC方向平移后的像为△DEF,已知BC=5,EC=2,则平移的距离是( )
A.1B.2C.3D.4
【分析】利用平移的性质,找对应点,对应点间的距离就是平移的距离.
【解析】点B平移后对应点是点E.
∴线段BE就是平移距离,
∵已知BC=5,EC=2,
∴BE=BC﹣EC=5﹣2=3.
故选:C.
3.(2022•嘉兴)“方胜”是中国古代妇女的一种发饰,其图案由两个全等正方形相叠组成,寓意是同心吉祥.如图,将边长为2cm的正方形ABCD沿对角线BD方向平移1cm得到正方形A′B′C′D′,形成一个“方胜”图案,则点D,B′之间的距离为( )
A.1cmB.2cmC.(﹣1)cmD.(2﹣1)cm
【分析】根据正方形的性质、勾股定理求出BD,根据平移的概念求出BB′,计算即可.
【解析】∵四边形ABCD为边长为2cm的正方形,
∴BD==2(cm),
由平移的性质可知,BB′=1cm,
∴B′D=(2﹣1)cm,
故选:D.
4.(2022•河北)如图,将△ABC折叠,使AC边落在AB边上,展开后得到折痕l,则l是△ABC的( )
A.中线B.中位线C.高线D.角平分线
【分析】根据翻折的性质和图形,可以判断直线l与△ABC的关系.
【解析】由已知可得,
∠1=∠2,
则l为△ABC的角平分线,
故选:D.
5.(2022•天津)在一些美术字中,有的汉字是轴对称图形.下面4个汉字中,可以看作是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
【分析】根据如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行分析即可.
【解析】选项A、C、B不能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形,
选项D能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形,
故选:D.
6.(2022•孝感)下列图形中,对称轴条数最多的是( )
A.等边三角形B.矩形C.正方形D.圆
【分析】根据如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行分析即可.
【解析】等边三角形有三条对称轴,矩形有两条对称轴,正方形有四条对称轴,圆有无数条对称轴,
所以对称轴条数最多的图形是圆.
故选:D.
7.(2022•眉山)下列英文字母为轴对称图形的是( )
A.WB.LC.SD.Q
【分析】根据轴对称图形的概念判断即可.
【解析】A、W是轴对称图形,符合题意;
B、L不是轴对称图形,不合题意;
C、S不是轴对称图形,不合题意;
D、Q不是轴对称图形,不合题意.
故选:A.
8.(2022•邵阳)下列四种图形中,对称轴条数最多的是( )
A.等边三角形B.圆C.长方形D.正方形
【分析】根据轴对称图形的意义:一个图形沿一条直线对折,直线两旁的部分能够完全重合,那么这个图形就是轴对称图形,这条直线就是这个图形的一条对称轴,由此分析各图形的对称轴条数即可求解.
【解析】A.等边三角形是轴对称图形,它有3条对称轴;
B.圆是轴对称图形,有无数条条对称轴;
C.长方形是轴对称图形,有2条对称轴;
D.正方形是轴对称图形,有4条对称轴;
故对称轴条数最多的图形是圆.
故选:B.
9.(2022•台州)如图是战机在空中展示的轴对称队形.以飞机B,C所在直线为x轴、队形的对称轴为y轴,建立平面直角坐标系.若飞机E的坐标为(40,a),则飞机D的坐标为( )
A.(40,﹣a)B.(﹣40,a)C.(﹣40,﹣a)D.(a,﹣40)
【分析】根据轴对称的性质即可得到结论.
【解析】∵飞机E(40,a)与飞机D关于y轴对称,
∴飞机D的坐标为(﹣40,a),
故选:B.
10.(2022•武汉)现实世界中,对称现象无处不在,中国的方块字中有些也具有对称性.下列汉字是轴对称图形的是( )
A.B.C.D.
【分析】根据轴对称图形的概念求解,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形.
【解析】选项A、B、C不能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形,
选项D能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形,
故选:D.
11.(2022•乐山)如下字体的四个汉字中,是轴对称图形的是( )
A.B.
C.D.
【分析】根据如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,这条直线叫做对称轴进行分析即可.
【解析】选项A、C、B不能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以不是轴对称图形,
选项D能找到这样的一条直线,使图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,所以是轴对称图形,
故选:D.
12.(2022•新疆)在平面直角坐标系中,点A(2,1)与点B关于x轴对称,则点B的坐标是( )
A.(2,﹣1)B.(﹣2,1)C.(﹣2,﹣1)D.(2,1)
【分析】直接利用关于x轴对称点的性质,横坐标不变,纵坐标改变符号,进而得出答案.
【解析】∵点A(2,1)与点B关于x轴对称,
∴点B的坐标是:(2,﹣1).
故选:A.
13.(2022•泰安)下列图形:
其中轴对称图形的个数是( )
A.4B.3C.2D.1
【分析】根据图形对称的定义判定就行.
【解析】(1)是轴对称图形;
(2)是轴对称图形;
(3)不是轴对称图形;
(4)是轴对称图形;
故选:B.
14.(2022•湖州)如图,已知BD是矩形ABCD的对角线,AB=6,BC=8,点E,F分别在边AD,BC上,连结BE,DF.将△ABE沿BE翻折,将△DCF沿DF翻折,若翻折后,点A,C分别落在对角线BD上的点G,H处,连结GF.则下列结论不正确的是( )
A.BD=10B.HG=2C.EG∥FHD.GF⊥BC
【分析】由矩形的性质及勾股定理可求出BD=10;由折叠的性质可得出AB=BG=6,CD=DH=6,则可求出GH=2;证出∠A=∠BGE=∠C=∠DHF=90°,由平行线的判定可得出结论;由勾股定理求出CF=3,根据平行线分线段成比例定理可判断结论.
【解析】∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=90°,BC=AD,
∵AB=6,BC=8,
∴BD===10,
故A选项不符合题意;
∵将△ABE沿BE翻折,将△DCF沿DF翻折,点A,C分别落在对角线BD上的点G,H处,
∴AB=BG=6,CD=DH=6,
∴GH=BG+DH﹣BD=6+6﹣10=2,
故B选项不符合题意;
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠A=∠C=90°,
∵将△ABE沿BE翻折,将△DCF沿DF翻折,点A,C分别落在对角线BD上的点G,H处,
∴∠A=∠BGE=∠C=∠DHF=90°,
∴EG∥FH.
故C选项不符合题意;
∵GH=2,
∴BH=DG=BG﹣GH=6﹣2=4,
设FC=HF=x,则BF=8﹣x,
∴x2+42=(8﹣x)2,
∴x=3,
∴CF=3,
∴,
又∵,
∴,
若GF⊥BC,则GF∥CD,
∴,
故D选项不符合题意.
故选:D.
15.(2022•连云港)下列图案中,是轴对称图形的是( )
A.B.
C.D.
【分析】根据轴对称图形的定义,如果一个图形沿一条直线折叠,直线两旁的部分能够互相重合,这个图形叫做轴对称图形,进行判定即可得出答案.
【解析】A.是轴对称图形,故此选项符合题意;
B.不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
C.不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
D.不是轴对称图形,故此选项不符合题意;
故选:A.
16.(2022•台湾)如图1为一张正三角形纸片ABC,其中D点在AB上,E点在BC上.今以DE为折线将B点往右折后,BD、BE分别与AC相交于F点、G点,如图2所示.若AD=10,AF=16,DF=14,BF=8,则CG的长度为多少?( )
A.7B.8C.9D.10
【分析】根据三角形ABC是正三角形,可得∠A=∠B=60°,△AFD∽△BFG,即可求出FG=7,而AD=10,DF=14,BF=8,可得AB=32=AC,故CG=AC﹣AF﹣FG=9.
【解析】∵三角形ABC是正三角形,
∴∠A=∠B=60°,
∵∠AFD=∠BFG,
∴△AFD∽△BFG,
∴=,即=,
∴FG=7,
∵AD=10,DF=14,BF=8,
∴AB=32,
∴AC=32,
∴CG=AC﹣AF﹣FG=32﹣16﹣7=9;
故选:C.
二.填空题(共12小题)
17.(2022•台州)如图,△ABC的边BC长为4cm.将△ABC平移2cm得到△A'B'C',且BB'⊥BC,则阴影部分的面积为 8 cm2.
【分析】根据平移的性质得出阴影部分的面积等于四边形BB'C'C的面积解答即可.
【解析】由平移可知,阴影部分的面积等于四边形BB'C'C的面积=BC×BB'=4×2=8(cm2),
故答案为:8.
18.(2022•十堰)如图,扇形AOB中,∠AOB=90°,OA=2,点C为OB上一点,将扇形AOB沿AC折叠,使点B的对应点B'落在射线AO上,则图中阴影部分的面积为 π+4﹣4 .
【分析】根据题意和图形,可以计算出AB的长,然后根据勾股定理可以求得OC的值,然后根据图形可知,阴影部分的面积=扇形AOB的面积﹣△AOC的面积的二倍,代入数据计算即可.
【解析】连接AB,
∵∠AOB=90°,OA=2,
∴OB=OA=2,
∴AB==2,
设OC=x,则BC=B′C=2﹣x,OB′=2﹣2,
则x2+(2﹣2)2=(2﹣x)2,
解得x=2﹣2,
∴阴影部分的面积是:=π+4﹣4,
故答案为:π+4﹣4.
19.(2022•娄底)菱形ABCD的边长为2,∠ABC=45°,点P、Q分别是BC、BD上的动点,CQ+PQ的最小值为 .
【分析】连接AQ,作AH⊥BC于H,利用SAS证明△ABQ≌△CBQ,得AQ=CQ,当点A、Q、P共线,AQ+PQ的最小值为AH的长,再求出AH的长即可.
【解析】连接AQ,作AH⊥BC于H,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AB=CB,∠ABQ=∠CBQ,
∵BQ=BQ,
∴△ABQ≌△CBQ(SAS),
∴AQ=CQ,
∴当点A、Q、P共线,AQ+PQ的最小值为AH的长,
∵AB=2,∠ABC=45°,
∴AH=,
∴CQ+PQ的最小值为,
故答案为:.
20.(2022•眉山)如图,点P为矩形ABCD的对角线AC上一动点,点E为BC的中点,连接PE,PB,若AB=4,BC=4,则PE+PB的最小值为 6 .
【分析】作点B关于AC的对称点B',交AC于点F,连接B′E交AC于点P,则PE+PB的最小值为B′E的长度;然后求出B′B和BE的长度,再利用勾股定理即可求出答案.
【解析】如图,作点B关于AC的对称点B',交AC于点F,连接B′E交AC于点P,则PE+PB的最小值为B′E的长度,
∵四边形ABCD为矩形,
∴AB=CD=4,∠ABC=90°,
在Rt△ABC中,AB=4,BC=4,
∴tan∠ACB==,
∴∠ACB=30°,
由对称的性质可知,B'B=2BF,B'B⊥AC,
∴BF=BC=2,∠CBF=60°,
∴B′B=2BF=4,
∵BE=BF,∠CBF=60°,
∴△BEF是等边三角形,
∴BE=BF=B'F,
∴△BEB'是直角三角形,
∴B′E===6,
∴PE+PB的最小值为6,
故答案为:6.
21.(2022•台州)如图,在菱形ABCD中,∠A=60°,AB=6.折叠该菱形,使点A落在边BC上的点M处,折痕分别与边AB,AD交于点E,F.当点M与点B重合时,EF的长为 3 ;当点M的位置变化时,DF长的最大值为 6﹣3 .
【分析】如图1中,求出等边△ADB的高DE即可.如图2中,连接AM交EF于点O,过点O作OK⊥AD于点K,交BC于点T,过点A作AG⊥CB交CB的延长线于点G,取AD的中点R,连接OR.证明OK=,求出AF的最小值,可得结论.
【解析】如图1中,
∵四边形ABCD是菱形,
∴AD=AB=BC=CD,∠A=∠C=60°,
∴△ADB,△BDC都是等边三角形,
当点M与B重合时,EF是等边△ADB的高,EF=AD•sin60°=6×=3.
如图2中,连接AM交EF于点O,过点O作OK⊥AD于点K,交BC于点T,过点A作AG⊥CB交CB的延长线于点G,取AD的中点R,连接OR.
∵AD∥CG,OK⊥AD,
∴OK⊥CG,
∴∠G=∠AKT=∠GTK=90°,
∴四边形AGTK是矩形,
∴AG=TK=AB•sin60°=3,
∵OA=OM,∥AOK=∠MOT,∠AKO=∠MTO=90°,
∴△AOK≌△MOT(AAS),
∴OK=OT=,
∵OK⊥AD,
∴OR≥OK=,
∵∠AOF=90°,AR=RF,
∴AF=2OR≥3,
∴AF的最小值为3,
∴DF的最大值为6﹣3.
故答案为:3,6﹣3.
22.(2022•扬州)“做数学”可以帮助我们积累数学活动经验.如图,已知三角形纸片ABC,第1次折叠使点B落在BC边上的点B′处,折痕AD交BC于点D;第2次折叠使点A落在点D处,折痕MN交AB′于点P.若BC=12,则MP+MN= 6 .
【分析】先把图补全,由折叠得:AM=MD,MN⊥AD,AD⊥BC,证明GN是△ABC的中位线,得GN=6,可得答案.
【解析】如图2,由折叠得:AM=MD,MN⊥AD,AD⊥BC,
∴GN∥BC,
∴AG=BG,
∴GN是△ABC的中位线,
∴GN=BC=×12=6,
∵PM=GM,
∴MP+MN=GM+MN=GN=6.
故答案为:6.
23.(2022•泰安)如图,四边形ABCD为正方形,点E是BC的中点,将正方形ABCD沿AE折叠,得到点B的对应点为点F,延长EF交线段DC于点P,若AB=6,则DP的长度为 2 .
【分析】连接AP,根据正方形的性质和翻折的性质证明Rt△AFP≌Rt△ADP(HL),可得PF=PD,设PF=PD=x,则CP=CD﹣PD=6﹣x,EP=EF+FP=3+x,然后根据勾股定理即可解决问题.
【解析】如图,连接AP,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AB=BC=AD=6,∠B=∠C=∠D=90°,
点E是BC的中点,
∴BE=CE=AB=3,
由翻折可知:AF=AB,EF=BE=3,∠AFE=∠B=90°,
∴AD=AF,∠AFP=∠D=90°,
在Rt△AFP和Rt△ADP中,
,
∴Rt△AFP≌Rt△ADP(HL),
∴PF=PD,
设PF=PD=x,则CP=CD﹣PD=6﹣x,EP=EF+FP=3+x,
在Rt△PEC中,根据勾股定理得:
EP2=EC2+CP2,
∴(3+x)2=32+(6﹣x)2,
解得x=2.
则DP的长度为2.
故答案为:2.
24.(2022•舟山)如图,在扇形AOB中,点C,D在上,将沿弦CD折叠后恰好与OA,OB相切于点E,F.已知∠AOB=120°,OA=6,则的度数为 60° ,折痕CD的长为 4 .
【分析】设翻折后的弧的圆心为O′,连接O′E,O′F,OO′,O′C,OO′交CD于点H,可得OO′⊥CD,CH=DH,O′C=OA=6,根据切线的性质开证明∠EOF=60°,则可得的度数;然后根据垂径定理和勾股定理即可解决问题.
【解析】如图,设翻折后的弧的圆心为O′,连接O′E,O′F,OO′,O′C,OO′交CD于点H,
∴OO′⊥CD,CH=DH,O′C=OA=6,
∵将沿弦CD折叠后恰好与OA,OB相切于点E,F.
∴∠O′EO=∠O′FO=90°,
∵∠AOB=120°,
∴∠EO′F=60°,
则的度数为60°;
∵∠AOB=120°,
∴∠O′OF=60°,
∵O′F⊥OB,O′E=O′F=O′C=6,
∴OO′===4,
∴O′H=2,
∴CH===2,
∴CD=2CH=4.
故答案为:60°,4.
25.(2022•滨州)如图,在矩形ABCD中,AB=5,AD=10.若点E是边AD上的一个动点,过点E作EF⊥AC且分别交对角线AC、直线BC于点O、F,则在点E移动的过程中,AF+FE+EC的最小值为 + .
【分析】如图,过点E作EH⊥BC于点H.利用相似三角形的性质求出FH,EF,设BF=x,则DE=10﹣x﹣=﹣x,因为EF是定值,所以AF+CE的值最小时,AF+EF+CE的值最小,由AF+CE=+,可知欲求AF+CE的最小值相当于在x轴上找一点P(x,0),使得P到A(0,5),B(,5)的距离和最小,如图1中,作点A关于x轴的对称点A′,连接BA′交xz轴于点P,连接AP,此时PA+PB的值最小,最小值为线段A′B的长,由此即可解决问题.
【解析】如图,过点E作EH⊥BC于点H.
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠B=∠BAD=∠BHE=90°,
∴四边形ABHE是矩形,
∴EH=AB=5,
∵BC=AD=10,
∴AC===5,
∵EF⊥AC,
∴∠COF=90°,
∴∠EFH+∠ACB=90°,
∵∠BAC+∠ACB=90°,
∴∠EFH=∠BAC,
∴△EHF∽△CBA,
∴==,
∴==,
∴FH=,EF=,
设BF=x,则DE=10﹣x﹣=﹣x,
∵EF是定值,
∴AF+CE的值最小时,AF+EF+CE的值最小,
∵AF+CE=+,
∴欲求AF+CE的最小值相当于在x轴上找一点P(x,0),使得P到A(0,5),B(,5)的距离和最小,如图1中,
作点A关于x轴的对称点A′,连接BA′交xz轴于点P,连接AP,此时PA+PB的值最小,最小值为线段A′B的长,
∵A′(0,﹣5),B(,5),
∴A′B==,
∴AF+CE的最小值为,
∴AF+EF+CE的最小值为+.
解法二:过点C作CC′∥EF,使得CC′=EF,连接C′F.
∵EF=CC′,EF∥CC′,
∴四边形EFC′C是平行四边形,
∴EC=FC′,
∵EF⊥AC,
∴AC⊥CC′,
∴∠ACC=90°,
∵AC′===,
∴AF+EC=AF+FC′≥AC′=,
∴AF+EF+CE的最小值为+.
故答案为:+.
26.(2022•德阳)如图,直角三角形ABC纸片中,∠ACB=90°,点D是AB边上的中点,连结CD,将△ACD沿CD折叠,点A落在点E处,此时恰好有CE⊥AB.若CB=1,那么CE= .
【分析】如图,设CE交AB于点O.证明∠ACD=∠DCE=∠BCE=30°,求出CO,证明CO=OE,可得结论.
【解析】如图,设CE交AB于点O.
∵∠ACB=90°,AD=DB,
∴CD=AD=DB,
∴∠A=∠ACD,
由翻折的性质可知∠ACD=∠DCE,
∵CE⊥AB,
∴∠BCE+∠B=90°,
∵∠A+∠B=90°,
∴∠BCE=∠A,
∴∠BCE=∠ACD=∠DCE=30°,
∴CO=CB•cs30°=,
∵DA=DE,DA=DC,
∴DC=DE,
∵DO⊥CE,
∴CO=OE=,
∴CE=.
故答案为:.
27.(2022•成都)如图,在菱形ABCD中,过点D作DE⊥CD交对角线AC于点E,连接BE,点P是线段BE上一动点,作P关于直线DE的对称点P',点Q是AC上一动点,连接P'Q,DQ.若AE=14,CE=18,则DQ﹣P'Q的最大值为 .
【分析】如图,连接BD交AC于点O,过点D作DK⊥BC于点K,延长DE交AB于点R,连接EP′交AB于点J,作EJ关于AC的对称线段EJ′,则DP′的对应点P″在线段EJ′上.当点P是定点时,DQ﹣QP′=AD﹣QP″,当D,P″,Q共线时,QD﹣QP′的值最大,最大值是线段DP″的长,当点P与B重合时,点P″与J′重合,此时DQ﹣QP′的值最大,最大值是线段DJ′的长,也就是线段BJ的长.解直角三角形求出BJ,可得结论.
【解析】如图,连接BD交AC于点O,过点D作DK⊥BC于点K,延长DE交AB于点R,连接EP′交AB于点J,作EJ关于AC的对称线段EJ′,则点P′的对应点P″在线段EJ′上.
当点P是定点时,DQ﹣QP′=AD﹣QP″,
当D,P″,Q共线时,QD﹣QP′的值最大,最大值是线段DP″的长,
当点P与B重合时,点P″与J′重合,此时DQ﹣QP′的值最大,最大值是线段DJ′的长,也就是线段BJ的长.
∵四边形ABCD是菱形,
∴AC⊥BD,AO=OC,
∵AE=14.EC=18,
∴AC=32,AO=OC=16,
∴OE=AO﹣AE=16﹣14=2,
∵DE⊥CD,
∴∠DOE=∠EDC=90°,
∵∠DEO=∠DEC,
∴△EDO∽△ECD,
∴DE2=EO•EC=36,
∴DE=EB=EJ=6,
∴CD===12,
∴OD===4,
∴BD=8,
∵S△DCB=×OC×BD=BC•DK,
∴DK==,
∵∠BER=∠DCK,
∴sin∠BER=sin∠DCK===,
∴RB=BE×=,
∵EJ=EB,ER⊥BJ,
∴JR=BR=,
∴JB=DJ′=,
∴DQ﹣P'Q的最大值为.
解法二:DQ﹣P'Q=BQ﹣P'Q≤BP',显然P'的轨迹EJ,故最大值为BJ.勾股得CD,OD.△BDJ∽△BAD,BD2=BJ*BA,可得BJ=.
故答案为:.
28.(2022•自贡)如图,矩形ABCD中,AB=4,BC=2,G是AD的中点,线段EF在边AB上左右滑动,若EF=1,则GE+CF的最小值为 3 .
【分析】利用已知可以得出GC,EF长度不变,求出GE+CF最小时即可得出四边形CGEF周长的最小值,利用轴对称得出E,F位置,即可求出.
【解析】如图,作G关于AB的对称点G',在CD上截取CH=1,然后连接HG'交AB于E,在EB上截取EF=1,此时GE+CF的值最小,
∵CH=EF=1,CH∥EF,
∴四边形EFCH是平行四边形,
∴EH=CF,
∴G'H=EG'+EH=EG+CF,
∵AB=4,BC=AD=2,G为边AD的中点,
∴DG'=AD+AG'=2+1=3,DH=4﹣1=3,
由勾股定理得:HG'==3,
即GE+CF的最小值为3.
故答案为:3.
三.解答题(共2小题)
29.(2022•陕西)如图,△ABC的顶点坐标分别为A(﹣2,3),B(﹣3,0),C(﹣1,﹣1).将△ABC平移后得到△A'B'C',且点A的对应点是A'(2,3),点B、C的对应点分别是B'、C'.
(1)点A、A'之间的距离是 4 ;
(2)请在图中画出△A'B'C'.
【分析】(1)根据两点间的距离公式即可得到结论;
(2)根据平移的性质作出图形即可.
【解析】(1)∵A(﹣2,3),A'(2,3),
∴点A、A'之间的距离是2﹣(﹣2)=4,
故答案为:4;
(2)如图所示,△A'B'C'即为所求.
30.(2022•连云港)如图,四边形ABCD为平行四边形,延长AD到点E,使DE=AD,且BE⊥DC.
(1)求证:四边形DBCE为菱形;
(2)若△DBC是边长为2的等边三角形,点P、M、N分别在线段BE、BC、CE上运动,求PM+PN的最小值.
【分析】(1)先证明四边形DBCE是平行四边形,再由BE⊥DC,得四边形DBCE是菱形;
(2)作N关于BE的对称点N',过D作DH⊥BC于H,由菱形的对称性知,点N关于BE的对称点N'在DE上,可得PM+PN=PM+PN',即知MN'的最小值为平行线间的距离DH的长,即PM+PN的最小值为DH的长,在Rt△DBH中,可得DH=DB•sin∠DBC=,即可得答案.
【解答】(1)证明:∵四边形ABCD是平行四边形,
∴AD∥BC,AD=BC,
∵DE=AD,
∴DE=BC,
∵E在AD的延长线上,
∴DE∥BC,
∴四边形DBCE是平行四边形,
∵BE⊥DC,
∴四边形DBCE是菱形;
(2)解:作N关于BE的对称点N',过D作DH⊥BC于H,如图:
由菱形的对称性知,点N关于BE的对称点N'在DE上,
∴PM+PN=PM+PN',
∴当P、M、N'共线时,PM+PN'=MN'=PM+PN,
∵DE∥BC,
∴MN'的最小值为平行线间的距离DH的长,即PM+PN的最小值为DH的长,
在Rt△DBH中,
∠DBC=60°,DB=2,
∴DH=DB•sin∠DBC=2×=,
∴PM+PN的最小值为.
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